[實用新型]多功能剛性轉動慣量測量和角動量守恒演示、驗證裝置

無效

• 申請號: 201120070496.1
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN201965816U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 趙德華;樊旭峰;韓立偉
• 申請（專利權）人: 趙德華
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10;G01M1/10
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 張立新

技術領域

本實用新型涉及一種測量裝置，尤其涉及一種多功能剛體轉動慣量測量和角動量守恒演示、驗證裝置。

背景技術

轉動慣量是對定軸轉動剛體轉動慣性大小的定量，在機械設計制造、轉動物體的研究、運動學理論的推導等很多領域需要考慮到它。對于一些形狀規則、質量分布均勻的定軸轉動剛體的轉動慣量可以使用理論計算的方法求得，但是對于形狀復雜或質量不按某種規律分布的定軸轉動剛體的轉動慣量，就只能由實驗的方法來實際測量得出了。《剛體轉動慣量的測量》實驗是《大學物理實驗》中的一個重要的、必做的基礎性實驗。實驗中，為了能夠較好的驗證一些轉動方面的定律或得到出較完美的測量結果，有一個好的測量裝置是非常必要的，測量裝置的測量準確程度決定了實驗的成敗。

對于采用實驗的方法來對定軸轉動剛體的轉動慣量進行測量，目前常用的方法主要有：三線擺測量法、扭擺測量法、轉動慣量實驗儀器測量法等。但具體實施這些測量法時會發現，他們所用的測量儀器普遍存在著測量速度較慢，測量周期長，測量的重復性不是很好，準確度低，并且他們所用的測量公式推導也相對繁瑣，實驗條件的滿足不好掌握，并且他們的性能也都是單一的。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種多功能剛性轉動慣量測量和角動量守恒演示、驗證裝置，它的測量速度快，測量周期短，測量的重復性好，并且所用的測量方法是比較法，準確度高，運算公式易推導，數據處理容易，具有多種用途。

為達上述目的，本實用新型是通過下述技術方案實現的。

多功能剛性轉動慣量測量和角動量守恒演示、驗證裝置，其結構如下：載物上轉盤和下轉盤安裝在與底座相連的豎直轉動軸上，可旋轉的載物上轉盤和下轉盤之間通過扭簧連接，在載物上轉盤下表面安裝有上遮光片，與轉動軸連接并可繞著轉動軸旋轉的上旋臂上端安裝有用于測量遮光片通過時間的上光電門。

所述的上旋臂通過上鎖止螺絲鎖定在轉動軸上。

所述的底座上安裝有鎖止片支架，鎖止片支架上設有與載物上轉盤位置匹配的上鎖止片，載物上轉盤外圓周上開設有鎖口，經上鎖止片和鎖口將上載物上轉盤鎖定在鎖止片支架上。

在所述的下轉盤下表面安裝有下遮光片，與轉動軸連接的并可繞著轉動軸旋轉的下旋臂上端安裝有用于測量遮光片通過時間的下光電門。

所述的下旋臂通過下鎖止螺絲鎖定在轉動軸上。

所述的底座上安裝有鎖止片支架，鎖止片支架上設有與下轉盤位置匹配的下鎖止片，下轉盤外圓周上開設有鎖口，經下鎖止片和鎖口將下轉盤鎖定在鎖止片支架上。

本實用新型的優點和效果：

本實用新型測量裝置的測量速度快，測量周期短，測量的重復性好，并且所用的測量方法是比較法，準確度高，運算公式易推導、數據處理容易，具有多種用途。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視結構示意圖。

圖2是本實用新型的俯視結構示意圖。

圖中：1、載物上轉盤；2、下轉盤；3、轉動軸；4、上鎖止片；5、鎖止片支架；6、上光電門；7、下光電門；8、上遮光片；9、下遮光片；10、上旋臂；11、下旋臂；12、上鎖止螺絲；13、底座；14、扭簧；15、鎖口，16、下鎖止螺絲，17、下鎖止片。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保護范圍不受實施例所限。

如圖1和圖2所示，本實用新型多功能剛性轉動慣量測量和角動量守恒演示、驗證裝置，其結構如下：載物上轉盤1和下轉盤2安裝在與底座13相連的豎直轉動軸3上，可旋轉的載物上轉盤1和下轉盤2之間通過扭簧14連接，在載物上轉盤1下表面安裝有上遮光片8，與轉動軸3連接的并可繞著轉動軸3旋轉的上旋臂10上端安裝有用于測量遮光片8通過時間的上光電門6，在下轉盤2下表面安裝有下遮光片9，與轉動軸3連接的并可繞著轉動軸3旋轉的下旋臂11上端安裝有用于測量遮光片9通過時間的下光電門7。

上述的上旋臂10可以通過上鎖止螺絲12將其鎖定在轉動軸3上。

上述的下旋臂11可以通過下鎖止螺絲16將其鎖定在轉動軸3上。

上述的底座13上安裝有鎖止片支架5，鎖止片支架5上設有與載物上轉盤1位置匹配的上鎖止片4，載物上轉盤1外圓周上開設有鎖口15，利用上鎖止片4和鎖口15將上載物上轉盤1鎖定在鎖止片支架5上。

上述的底座13上安裝有鎖止片支架5，鎖止片支架5上設有與下轉盤2位置匹配的下鎖止片17，下轉盤2外圓周上開設有鎖口，利用下鎖止片17和鎖口將下轉盤2鎖定在鎖止片支架5上。